El lenguaje C++

Isidro González Caballero(Universidad de Oviedo)

Técnicas de Comp. en Física

Santander, 13/12/20102

Clases

class MiClase {

public: MiClase(...); //Constructor ~MiClase(); //Destructor

//Metodos int metodo1(...); //ejemplo

protected: //Data members int dato1; //ejemplo float dato2; //ejemplo

};

MiClase es el nombre de la clase

Visibilidad:• public: Visible para cualquier

otra clase• protected: Visible solo para

subclases• private: Visible solo para la

propia clase

Datos: Definen el estado de los objetos de esta clase

Clases

class MiClase {

public: MiClase(...); //Constructor ~MiClase(); //Destructor

//Metodos int metodo1(...); //ejemplo

protected: //Data members int dato1; //ejemplo float dato2; //ejemplo

};

Constructor:• Puede haber varios• Puede tomar argumentos• Es la función que se ejecuta

cuando se crea un objeto

Destructor:• Solo puede haber uno• No toma argumentos• Es lo último que se ejecuta

cuando se destruye un objeto

Métodos: Definen el comportamiento de una clase

Objetos de una clase

Los objetos de una clase se declaran:– Como cualquier variable si hay constructor que no

toma argumentos– Pasándole los parámetros del constructor a la

variable como si fuera una función

Los métodos se acceden usando el operador punto (.) (o flecha, ->, para punteros)

class MiClase {public: MiClase(int a=0); bool foo() {return true;}};

MiClase miobj; //== miobj(0)MiClase miobj3(3);

miobj.foo(); //true

class Complex {public:

Complex(double re, double im); ~Complex();

double getRe() const; double getIm() const; double getModulo() const; …void setRe(double re); void setIm(double im);

protected: //Data members double Real; //parte real double imaginario; //parte imaginaria};

Ejemplo: Clase complejo

Parte pública: Accesible a todo el mundo

Nombre de la clase

Parte protegida:• Accesible a las

subclases• Suele contener los

atributos

No olvidéis el punto y coma

class Complex {public:

Complex(double re, double im); ~Complex();

double getRe() const; double getIm() const; double getModulo() const; …void setRe(double re); void setIm(double im);

protected: //Data members double Real; //parte real double imaginario; //parte imaginaria};

Destructor

Ejemplo: Clase complejo

Get methods: Permiten averiguar información sobre el objeto

Constructor

Set methods: Permiten modificar el estado del objeto

Atributo: Parte real

Atributo: Parte imaginaria

class Complex {public:

Complex(double re, double im); ~Complex();

double getRe() const; double getIm() const; double getModulo() const; …void setRe(double re); void setIm(double im);

protected: //Data members double Real; //parte real double imaginario; //parte imaginaria};

Para recuperar la parte imaginaria: acceso directo a los data members

Ejemplo: Clase complejo

Const methods: Sólo pueden utilizarse con objetos constantes

Para modificar la parte real

Para recuperar el módulo: hay que calcularlo a partir de los atributos (oculto a los usuarios de la clase)

Para modificar la parte imaginaria

Ejemplo: Clase complejo

tar xvfz complejo1.tar.gz La clase Complex está…

– …declarada en el fichero Complex.hh

– … implementada en el fichero Complex.cc

Vemos como crear objetos de la clase Complex en el fichero main.cc

– Usamos una función para “imprimir”

los objetos de la clase Complex:void PrintComplex(const Complex&);

Compilamos con compila.csh

Argumento por referencia constante:

• Nos ahorramos una copia de memoria

• Nos aseguramos que la variable no se modifica

Sobrecarga de operadores

Permite redefinir cómo actúan los operadores sobre los objetos de nuestras clases

Se suelen definir dentro de la propia clase– Salvo casos específicos (operadores << y >>)– Hay que tener cuidado con cuestiones como la

conmutatividad Son funciones o métodos como cualquier otro con

nombres un poco especiales La expresión:

objA + objBse transforma en:

objA.operator+(objB)o se transforma en:

operator+(objA, objB)

Ejemplo 2: Complex avanzado

unzip complejo2.zip Observar:

– Constructor con valores por defecto– Sobrecarga de operadores en la clase– Sobrecarga del operador <<

Complex.hh contiene la declaración y Complex.cc contiene la implementación

main.cc contiene un ejemplo de utilización– No usamos ninguna función para imprimir el

complejo… usamos el operador!

Ejercicios propuestos

Sobrecargar el operador / y el operador -= Obligatorio: Sobrecargar el operardor lógico de

igualdad:– Complex == Complex

a==b; //Igual que lo de abajo

a.operator==(b); //(a==b)->t/f

Opcional: Redefinir el operador de entrada >> Obligatorio: Implementar una clase “vector en

el plano”

Constructor: Algo más

Al construir un objeto de una clase se reserva el espacio para sus data members– Con sus valores por defecto (si los tienen)

A continuación le asignamos valores…– … luego estamos haciendo 2 asignaciones– … lo cual no es muy eficiente

Se soluciona con la siguiente notación (ejemplo Complex):

Complex::Complex(double r, double i): Re(r), Im(i) {//…}

Punteros (¿qué son?)

Almacenan direcciones de memoria Se utilizan en general para

– Gestionar dinámicamente (en tiempo de ejecución en lugar de en tiempo de compilación) memoria

Arrays de dimensión variable

– Pasar argumentos por referencia a los métodos (aunque no es necesario)

– Inclusión de objetos por referencia. Una misma copia de un objeto puede estar en varios

objetos Si se modifica en uno de ellos se modifica en todos.

– Cadenas de caracteres Los arrays son equivalentes a punteros

Punteros (utilización)

Se declaran con un asterisco (‘*’) después del tipo Cuando no apuntan a ningún sitio su valor es 0

– Ojo: No es su valor por defecto. ¡Se debe inicializarlos! Se accede al objeto al que apuntan poniendo un ‘*’

delante del nombre del puntero Se accede a la posición de memoria de un objeto

poniendo ‘&’ delante de su nombre El acceso a los métodos del objeto apuntado por un

puntero se hace con el operador ‘->’ Cadenas de caracteres:

– Son de tipo char*– Se inicializan con una cadena entre comillas– Su dimensión es el número de caracteres + 1 (\0, terminación

de cadena)

Punteros (ejemplos)

int *intptr; //Declaracion de un punteroint* intptr2; //Idem

double pi = 3.1415;double *piptr = &pi; //piptr apunta a pi//Las dos lineas siguientes imprimen lo mismocout << “El valor de pi es “ << pi << endl;cout << “El valor de pi es “ << *piptr << endl;

double otro = *piptr; //otro toma el valor de pi (no dir)otro = 6.28; //pi sigue valiendo lo mismo y piptr tambienpiptr = &otro; //piptr ahora apunta a otrocout << “El valor de pi es “ << *piptr << endl; //6.28

int miarray[] = {1, 2, 3}; //Inicializaciónint uno = *miarray; //uno == 1

Gestión dinámica de memoria

Utilizamos los operadores new (para crear nuevo espacio) y delete (para liberar el espacio creado)– En general por cada new que pongamos tendremos

un delete en algún sitio Soportan la posibilidad de crear arrays

– Tipo* variable = new Tipo[dimension];– A partir de este momento se puede usar la sintaxis

de arrays– delete[] variable; Muy importantes los

corchetes Si no se usan solo se libera el espacio del primer elemento

Gestión dinámica de memoria (ejemplo)

Miclase* miclasePtr = 0; //Con inicializaciónmiclasePtr = new Miclase(…) //Creamos un nuevo objeto MiclasemiclasePtr->AlgunMetodo(…); //Acceso a AlgunMetodo()delete miclasePtr; //Liberamos la memoria de miclasePtr

int nelems;…double nums[nelems]; //ERROR: dim desconocida al compilardouble* nums = new double[nelems]; //Reservamos memoriafor (unsigned int i = 0; i < nelems; i++) nums[i] = i*10;//Esto imprime ‘El cuarto elemento vale: 30’cout << “El cuarto elemento vale: “ << nums[3] << endl;

delete[] nums; //Liberando la memoria

Ejemplo: realvector

unzip realvector1.zip Definimos una clase RealVector:

– Array cuya dimensión puede decidirse en tiempo de ejecución

– Reserva/borra memoria al crearse/destruirse– Acceso y modificación con el operador [ ]– Mismo operador const y no const

… correr y ver los problemas…– Borramos 2 veces lo mismo…– …operador de asignación por defecto